Zum Inhalt 
CNC-Maschinen ermöglichen dank der verschiedenen verfügbaren CNC-Bearbeitungswerkzeuge vielfältige Bearbeitungsverfahren. Diese verschiedenen CNC-Werkzeuge verfügen über unterschiedliche Eigenschaften, die sie für unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge geeignet machen und gleichzeitig den manuellen Aufwand der Maschinenbediener reduzieren. Dadurch wird das alte Problem der Ermüdung der Maschinenbediener und der damit verbundenen Beeinträchtigung des Prozesses beseitigt.
CNC-Bearbeitungswerkzeuge werden in verschiedene Typen unterteilt, darunter Dreh-, Schneid- (Fräs-), Bohr- und Schleifwerkzeuge. Unter ihnen werden CNC-Schneidwerkzeuge am häufigsten verwendet.
Dieser Artikel beschreibt die verschiedenen Arten von CNC-Werkzeugmaschinen und ihre jeweiligen Funktionen. Wenn Sie mehr über diese Bearbeitungswerkzeuge erfahren möchten, ist diese Kurzanleitung genau das Richtige für Sie.
CNC-Drehwerkzeuge
Drehen ist eines der ältesten Bearbeitungsverfahren und reicht bis in die Zeit des ägyptischen Reiches zurück. CNC-Drehwerkzeuge Arbeiten Sie mit einer Drehmaschine, die das Werkstück mit hoher Drehzahl dreht, während das Drehwerkzeug es in die programmierte Form bringt. Die Form des Werkstücks hängt von der Art des Drehvorgangs und dem verwendeten Drehwerkzeug ab. Beispiele für verschiedene Drehwerkzeuge sind:
Bohrwerkzeuge
Bohrwerkzeuge werden mit der Drehbank verwendet, um gerade oder konische Löcher zu vergrößern, die bereits in das Werkstück gebohrt oder gegossen wurden.
Anfaswerkzeuge
Maschinisten verwenden Anfaswerkzeuge für verschiedene Anwendungen wie Entgraten, Entfernen scharfer Kanten an Werkstücken und Abschrägen.
Rändelwerkzeug
Rändelwerkzeuge sind CNC-Drehwerkzeuge, mit denen sich verschiedene Muster (diagonal, gerade oder rautenförmig) auf der Oberfläche von Werkstücken erzeugen lassen. Diese Muster sorgen für einen besseren Halt des fertigen Teils.
Trennwerkzeug
Abstechwerkzeuge haben eine klingenartige Schneide, die Material vom Werkstück abtrennt. Maschinisten verwenden sie auch, um das fertige Teil vom Rest des Werkstücks abzutrennen.
CNC-Schneidwerkzeuge (CNC-Fräswerkzeuge)
CNC-Schneidwerkzeuge gehören zu den am häufigsten verwendeten Werkzeugen in der CNC-Industrie. Obwohl sie Schneidwerkzeuge heißen, gibt es in der CNC-Industrie kein Verfahren namens Schneiden. Stattdessen wird Fräsen verwendet. Deshalb werden CNC-Schneidwerkzeuge auch als CNC-Fräser/CNC-Fräser bezeichnet.
Fräsen ist ein weiteres beliebtes Verfahren, für das häufig Zerspanungswerkzeuge verwendet werden. Obwohl es in der Zerspanung sehr wichtig ist, erreicht es dank der großen Vielfalt an CNC-Werkzeugen beim Fräsen die Genauigkeit des Drehens. CNC-Fräser werden mit einer CNC-Fräse (oder Fräsmaschine) verwendet. Die Fräsmaschine verwendet CNC-Fräser, um in einer kreisförmigen Bewegung Material an verschiedenen Stellen eines festen Werkstücks abzutragen.
Beispiele für Schneidwerkzeuge sind:
End Mills
Wenn Sie mit CNC-Fräsen vertraut sind, haben Sie bestimmt schon von Schaftfräsern gehört. Sie ähneln Bohrern, sind aber vielseitiger einsetzbar. Sie helfen, Löcher in Materialien zu fräsen, auch ohne Vorbohrung. Es gibt verschiedene Arten von Schaftfräsern, die sich in der Anzahl der Nuten und der Art der Spitze unterscheiden.
Man unterscheidet drei Typen nach ihrer Spitze: Rundkopf-, Kugelkopf- und Flachkopffräser. Die Mindestanzahl an Nuten beträgt 8.
Brammenmühlen
Brammenfräser sind CNC-Schneidwerkzeuge zum Fräsen ebener Flächen. Sie eignen sich vor allem für den Schwerlastbetrieb. Um Brammenfräser zu verwenden, muss die Werkstückoberfläche parallel zum CNC-Frästisch ausgerichtet werden.
Planfräser
Planfräser sind CNC-Fräser mit flachen Flächen und austauschbaren Schneidkanten aus Hartmetall. Da sich diese Schneidkanten seitlich befinden, können Planfräser Werkstücke nur horizontal schneiden. Planfräser dienen zum Anbringen flacher Abschnitte an Werkstücken. Ein Vorteil von Planfräsern ist die Möglichkeit, die Schneidkanten auszutauschen. Diese Eigenschaft verlängert die Lebensdauer des Werkzeugs.
Fliegenschneider
Fliegenschneider sind CNC-Fräser, die aus einem Werkzeugkörper und Schneideinsätzen bestehen. Sie dienen zum Schneiden von flachen oder breiten Werkstücken. Sie können mit einem oder zwei Schneideinsätzen ausgestattet sein. Der Vorteil von Schlagfräsern mit zwei Schneideinsätzen besteht darin, dass sie einen größeren Werkstückbereich abdecken können. Sie können für ähnliche Funktionen wie Planfräser eingesetzt werden, sind jedoch kostengünstiger.
Hohlmühlen
Hohlfräser sind CNC-Fräser mit einer Rohrform und sehen aus wie umgekehrte Schaftfräser. Sie werden häufig zum Erstellen von Formradien und vollen Spitzen an Werkstücken verwendet.
Abgesehen von diesen Arten von Schneidwerkzeugen gibt es noch viele weitere Arten, darunter:
- Reibahlen
- Seitenschneider
- Gewindefräser
- Involute Zahnradfräser
Bohrwerkzeuge
Auch bekannt als Bohrer, verwenden Maschinisten Bohrwerkzeuge, um Löcher in Werkstücke zu bohren. Sie arbeiten mit Spiralbohrern oder CNC-Fräsern und erzeugen diese Löcher mithilfe ihrer Nuten und konischen Schneidspitzen. Beispiele für Bohrwerkzeuge sind:
Zentrierbohrer
Maschinisten verwenden Zentrierbohrer, um präzise Löcher in das Werkstück zu bohren, bevor sie andere Bohrer verwenden, um das Loch zu vergrößern.
Auswerferbohrer
Auswerferbohrer werden nach Zentrierbohrern verwendet, um größere und tiefere Löcher im Werkstück zu erzeugen.
Spiralbohrer
Maschinenbauer verwenden Spiralbohrer zum Bohren von Löchern, die keine größeren Spezifikationen erfordern.
Manchmal klassifizieren Maschinisten Bohrwerkzeuge als Untergruppe der Schneidwerkzeuge.
Schleifwerkzeuge
Schleifwerkzeuge arbeiten mit Schleifscheiben zusammen. Sie dienen zum Glätten der Werkstückoberfläche und zeichnen sich in der Regel durch hohe Genauigkeit aus. Das einzige bekannte Schleifwerkzeug ist die Schleifscheibe.
Verschiedene Materialien für die Herstellung von CNC-Werkzeugmaschinen
Das Rohmaterial von CNC-Werkzeugmaschinen bestimmt das Bearbeitungsverfahren, wie zum Beispiel die Vorschubgeschwindigkeit und Schnittgeschwindigkeit, können Sie verwenden. Als Faustregel gilt, dass das Rohmaterial Ihrer CNC-Werkzeugmaschinen härter sein muss als das Werkstückmaterial. Andernfalls ist das Werkzeug für den Vorgang weitgehend ungeeignet. Nachfolgend finden Sie einige gängige Beispiele für Materialien, die bei der Herstellung von Bearbeitungswerkzeugen verwendet werden:
Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl enthält eine Mischung aus Silizium, Kohlenstoff und Mangan und ist das günstigste Werkzeug für die Herstellung von CNC-Werkzeugmaschinen. Der niedrige Preis bringt jedoch einen großen Nachteil mit sich: Die Haltbarkeit des Materials ist gering.
Daher sind Werkzeugmaschinen aus Kohlenstoffstahl für Schwerlastanwendungen ungeeignet. Aufgrund seines niedrigen Schmelzpunkts (200 °C) hält er der hohen Hitze im Schwerlastbetrieb nicht stand und beginnt zu schmelzen. Maschinenbauer verwenden ihn zum Schneiden von leichten Materialien wie Schaumstoff oder Kunststoff.
Hochgeschwindigkeitsstahl
Schnellarbeitsstahl enthält widerstandsfähigere Metalle wie Wolfram, Molybdän und Chrom und ist daher ein langlebigeres Material für den Bau von CNC-Werkzeugmaschinen. Mit einem Schmelzpunkt von 600 °C eignen sich Werkstoffe aus Schnellarbeitsstahl für Schwerlastanwendungen und halten hohen Temperaturen stand.
Hartmetalle
Hartmetalle bestehen aus Carbiden und Metallen wie Titan. Aufgrund ihrer Bestandteile halten sie sogar höheren Temperaturen stand als Schnellarbeitsstahl. Allerdings ist das Material nicht so langlebig wie Schnellarbeitsstahl. Das bedeutet, dass ihre Nutzungsdauer durch Risse oder Absplitterungen an der Werkzeugoberfläche verkürzt werden kann. Daher beschränkt sich ihre Verwendung hauptsächlich auf die Herstellung von Werkzeugen für die Endbearbeitung.
Schneiden von Keramik
Dies ist das härteste Material auf dieser Liste. Da es korrosions- und hitzebeständig ist, können Bearbeitungswerkzeuge aus diesem Material selbst härteste Werkstücke bearbeiten. Ihre Lebensdauer ähnelt jedoch der von Hartmetallen. Trotz ihrer Härte werden sie selten für CNC-Werkzeugmaschinen verwendet, da sie anfällig für Risse und Absplitterungen sind.
Welche gängigen Beschichtungen werden bei CNC-Bearbeitungswerkzeugen verwendet?
Ein weiterer Faktor, der die Eigenschaften von CNC-Werkzeugmaschinen beeinflusst, ist die verwendete Beschichtung. Diese Beschichtungen können die Lebensdauer und Härte des Werkzeugs verbessern und ihm helfen, höheren Temperaturen standzuhalten. Beispiele für gängige Werkzeugbeschichtungen sind:
Titannitrid
Dies ist eine der ältesten und am häufigsten verwendeten Beschichtungen zur Erhöhung der Härte von Schneidwerkzeugen. Neben der Härte verbessert sie auch andere Eigenschaften wie die thermische Stabilität und die Verschleißfestigkeit der Werkzeuge. Sie weist außerdem eine mäßige Oxidationsbeständigkeit auf.
Allerdings haben die Hersteller Varianten dieser Beschichtung mit besseren Eigenschaften entwickelt. Daher ist ihre Verwendung nicht mehr so weit verbreitet wie früher.
Chromnitrid
Hersteller entwickelten Chromnitridbeschichtungen, die dort eingesetzt werden konnten, wo Titannitrid versagte. Die Beschichtung erhöht die Härte von Werkzeugmaschinen und macht sie korrosionsbeständig. Sie erhöht zudem ihre thermische Festigkeit und macht sie für Werkzeuge mit hohen Temperaturen geeignet.
Aluminiumtitannitrid (AlTiN) / Super-Life-Titannitrid
Diese Beschichtung ist nicht mit der Titanaluminiumnitrid-Beschichtung (TiAlN) zu verwechseln. Beide unterscheiden sich im Aluminiumgehalt. TiAlN enthält 40 % Aluminium, AlTiN etwa 65 %. Diese Beschichtung erhöht die Hitzebeständigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen.
Titankohlenstoffnitrid
Dies ist eine weitere Variante der Titannitrid-Beschichtung, die Kohlenstoff enthält. Aufgrund der relativ niedrigen Betriebstemperatur dieser Beschichtung ist sie in Hochtemperaturumgebungen nicht einsetzbar. Sie verbessert Eigenschaften wie Härte und Oberflächenschmierung von CNC-Schneidwerkzeugen.
Bei der Auswahl von CNC-Werkzeugmaschinen zu berücksichtigende Faktoren
Das richtige Werkzeug ist entscheidend für den Erfolg jeder Bearbeitung. Um sicherzustellen, dass Sie das richtige Werkzeug haben, müssen Sie die verschiedenen Eigenschaften berücksichtigen, die für die optimale Bearbeitung erforderlich sind. Oberflächenrauheit Teile erfolgreich bearbeitet. Nachfolgend sind die verschiedenen Faktoren aufgeführt, die bei der Auswahl von Bearbeitungswerkzeugen zu berücksichtigen sind:
Das Material, aus dem das Werkstück besteht
Das zu bearbeitende Material ist entscheidend für die Werkzeugwahl. Wie bereits erwähnt, muss das verwendete Werkzeug härter sein als das Werkstück. Nachdem Sie die Härte des Werkstücks ermittelt haben, können Sie leicht die für die Bearbeitung geeigneten Materialien bestimmen.
Der Rohstoff des Werkzeugs
Auch die Eigenschaften des Werkzeugs sind entscheidend für die Wahl des richtigen Werkzeugs. Benötigen Sie beispielsweise ein Werkzeug mit langer Lebensdauer und hoher Hitzebeständigkeit, sind Schnellarbeitsstahlwerkzeuge die beste Wahl. Für das Schneiden von Keramik ist jedoch das Schneiden von besonders harten Materialien wie Gusseisen die beste Option.
Anzahl der Flöten
Die Anzahl der Nuten am Werkzeug ist wichtig, da sie den Vorschub der Werkzeugmaschine bestimmt. Je größer die Nutenanzahl, desto höher die Geschwindigkeit, mit der sich der Fräser am Werkstück bewegt. Zu viele Nuten können jedoch auch dazu führen, dass die abgesägten Werkstückteile zwischen den Nuten stecken bleiben. Daher ist die optimale Nutenanzahl für einen Bearbeitungsvorgang entscheidend.
Die Art der Bearbeitung, die in Betracht gezogen wird
Es gibt verschiedene CNC-Bearbeitungswerkzeuge für unterschiedliche Bearbeitungsverfahren. Die Art des Bearbeitungsverfahrens gibt Ihnen daher eine Auswahl an Werkzeugen, mit denen Sie arbeiten können. In manchen Fällen können die Werkzeuge eines bestimmten Bearbeitungsverfahrens jedoch auch für andere Anwendungen geeignet sein.
Die Werkzeugbeschichtung
Auch die Beschichtung der Werkzeugmaschine ist entscheidend, da sie die Eigenschaften des Werkzeugs beeinflusst. Beispielsweise erhöht eine Titannitridbeschichtung die Herstellungskosten und die Härte des Werkzeugs. Wenn Sie also ein günstiges Werkzeug benötigen, kommt ein Titannitridwerkzeug nicht in Frage.
Keine Zerspanung ohne CNC-Werkzeugmaschinen
CNC-Werkzeugmaschinen sind in der Zerspanung unverzichtbar. Für einen reibungslosen Ablauf der Bearbeitung ist jedoch die richtige Maschine erforderlich. Anstatt sich den Kopf über das richtige Werkzeug zu zerbrechen, können Sie Ihre Bearbeitung an Experten auslagern.
Warum sich Gedanken über die Auswahl von CNC-Werkzeugmaschinen machen, wenn Sie ein Expertenteam damit beauftragen können? WayKen ist Ihr One-Stop-Shop für alles rund um die CNC-Bearbeitung. Wir bieten verschiedene Arten von CNC-Bearbeitung, einschließlich Fräsen, Drehen, Bohren, Erodieren usw. Ob Prototyp oder bearbeitete Teile in geringer Stückzahl, Sie können sicher sein, qualitativ hochwertige Produktionsteile zu erhalten.
Darüber hinaus müssen Sie bei der Zusammenarbeit mit WayKen keine hohen Preise befürchten. Wir bieten einige der besten Preise und branchenführende Bearbeitungszeiten.
Sie können uns kontaktieren, um ein Bearbeitungsangebot zu erhalten. Wir antworten Ihnen innerhalb der nächsten 12 Geschäftsstunden. Klicken Sie auf die Schaltfläche unten, um noch heute direkt mit uns in Kontakt zu treten!
Häufig gestellte Fragen
Gibt es ein Werkzeug, das für alle Bearbeitungsverfahren geeignet ist?
Manche Werkzeuge eignen sich zwar für mehrere Bearbeitungsvorgänge, doch kein Werkzeug ist für alle Bearbeitungsvorgänge geeignet. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, empfiehlt es sich, nur die für einen Bearbeitungsvorgang vorgesehenen Werkzeuge zu verwenden.
Welcher Materialtyp eignet sich am besten für die Herstellung von CNC-Werkzeugen?
Das beste Material für eine CNC-Werkzeugmaschine hängt vom Bearbeitungsverfahren ab, mit dem das Werkzeug arbeitet. Schnellarbeitsstahl bietet jedoch die Vorteile beider Welten in Bezug auf Preis und Härte.
Ist eine Beschichtung bei CNC-Werkzeugen notwendig?
Beschichtungen verbessern die Eigenschaften von Zerspanungswerkzeugen. Daher sind sie für viele Werkzeuge wichtig. Sie sind jedoch nicht zwingend erforderlich. Sie können diese Werkzeuge auch ohne Beschichtung verwenden. Das einzige Problem bei den meisten unbeschichteten Werkzeugen ist, dass sie möglicherweise nicht so lange halten wie beschichtete.
